[发明专利]用在发动机中的活塞

说明书

技术领域

本公开内容涉及一种用于发动机的活塞。

背景技术

发动机包括发动机本体、气缸盖、燃烧室以及活塞。活塞通过一个 连接杆被连接到发动机的曲轴。燃烧室中的燃烧活动导致活塞在气缸中 沿着直线路径往复运动。燃烧室形成在气缸的端部，并且在第一端由气 缸盖限定，并且在第二端由活塞的顶部限定。已知的发动机使用各种用 于增加燃料的燃烧率的方法，列举几个示例，包括旋流、燃料冲击在表 面上以及多个喷头。这些方法通过活塞、气缸和气缸盖导致非期望的、 不必要的热损失。

发明内容

公开了一种具有外表面和底表面的活塞。底表面包括突起区域、凹 陷区域和圆周边缘。所述突起区域与由活塞限定的纵向活塞轴线相交。 所述突起区域径向地位于凹陷区域的内侧并且与凹陷区域接触，所述凹 陷区域径向地位于圆周边缘的内侧并且与圆周边缘接触，所述圆周边缘 径向地位于所述外表面的内侧并且与所述外表面接触。通过将燃料股流 喷射到此种活塞上，燃料股流与活塞的表面、气缸盖的表面的接触最少， 导致给定量的燃料具有更大的动力(即，燃料产生动力，而不是产生废 热)，并且同时导致了朝向活塞和气缸盖的更低的热传导率。另外，通过 使用此种活塞，产生的热量通过废气排出，产生了热循环利用的机会。

附图说明

以下将对附图做出详细说明，其中：

图1是用在机器中的发动机的视图，该机器被示出为农业拖拉机；

图2是活塞和气缸盖的示例的透视图，活塞被示出为稍稍位于上死 点位置之下；

图3是沿图2的线3-3截取的处于上死点位置的活塞的中心剖视图； 以及

图4是活塞、进气阀、排气阀和燃料股流的中心剖视图，燃油股流 被示出为处于燃烧活动期间。

在各个附图中类似的附图标记表示类似的元件。

具体实施方式

参考图1，示出了用于向多种机器提供动力的发动机104的视图， 这些机器包括公路货车、建筑车辆、海运船舰、静态发电机、机动车、 农用车辆以及休闲旅游车。在示出的示例中，车辆100是农用拖拉机。 发动机104可以是任意尺寸和任意构造(例如，“V”型、直列式以及星 形)，并且具有任意数量的气缸。发动机104可以是柴油发动机。

接着，参考图2和3，发动机104包括发动机本体108、气缸盖106、 燃烧室126和活塞112。活塞112通过连接杆130被连接到发动机104 的曲轴。燃烧活动导致活塞112在气缸110中沿着直线路径往复运动， 并且气缸110在至少一些实施例中部分地由套筒119形成。燃烧室126 形成在气缸110的端部处，并且在第一端由气缸盖106界定并且在第二 端由活塞112的顶面界定。燃料喷嘴116例如将柴油燃料喷到燃烧室126 中。

发动机104可以包括进气系统113，该进气系统113包括用于在活 塞112的进气冲程期间在箭头146的方向上引入新鲜的吸入气体的部件。 此外，发动机104包括排气系统115，该排气系统115具有用于在活塞 112的排气冲程中在箭头148的方向上将废气从发动机104排放到大气 中的部件。排气系统115可以包括后处理系统。在此种实施例中，废气 中的至少一些流动通过后处理系统，从而其能够去除存在于废气中的各 种化学成分和颗粒排放物。

活塞112可以是由耐热材料形成的一体式金属结构。然而，本公开 内容设想活塞112能够是各种其他样式，包括(但不限于)铰接式活塞、 整体活塞、锻制活塞、多件式活塞和本领域的技术人员已知的其他构造。 活塞112可以由金属材料、金属间化合物材料、陶瓷材料或复合材料中 的至少一个形成，从而活塞112能够忍受与燃烧室126相关的温度和压 力。活塞112还包括径向朝向外的且与发动机104的气缸110配合的多 个活塞环槽124。活塞环槽124被构造为将活塞环容纳在其中。发动机 本体108包括气缸110。包括进气阀座144的气缸盖106被安装到发动 机本体108。燃烧室126至少部分地由气缸110和气缸盖106形成。